从玉米浸泡水中提取肌醇的可行性研究

摘要：本文论述了玉米浸泡水的产生及其成分，阐述了肌醇产品的性能与用途，全面分析了玉米浸泡水综合利用的经济效益，重点叙述肌醇生产工艺及其产品性状，以及国内外的研究现状和发展前景。

关键词：浸泡水；肌醇；提取

前言：目前国内通用的湿玉米淀粉生产过程中，需要采用温度为50℃、浓度为0.25%的亚硫酸溶液对洁净的玉米进行约55h的浸泡。浸泡水的体积与被浸泡的玉米体积几乎相等，经过一定过程的循环使用后排出，该物质在淀粉行业中被称为玉米浸泡水。玉米浸泡水中含可溶性物质7%左右，主要成份为可溶性蛋白质、碳水化合物、灰分、油脂、淀粉、乳酸等，一般经蒸发浓缩后作为氮源用于抗生素的培养基或制备饲料。同时可利用玉米浸泡水制作其它有价值的产品——肌醇。

2.产品性能及应用：肌醇的化学名称为环己六醇，系环己六醇族的六羟基环己烷。分子式C6H12O6，相对分子质量为180.16，外观类似糖类，为白色结晶或结晶状粉末，无臭，味微甜，在空气中较稳定，但易吸潮，水溶液对石蕊试纸呈中性，且无旋光性。熔点224～227 ℃，沸点319 ℃，易溶于水，微溶于酒精、甘油和乙二醇。不溶于无水丙酮、氯仿、乙醚等有机溶剂。在低于50 ℃的温度下，可以从水中结晶为无色单斜棱晶体的二水物。含结晶水的肌醇，在100～110 ℃下容易脱水，成为无水结晶体。

肌醇是一种关系到人、动物、微生物生长所必需的物质，具有与维生素B1、生物素等相类似的作用。目前，肌醇已被列入食品营养强化剂，已在多种食品中广泛使用，市场上流行的全营养素、维生素功能饮料等均添加了肌醇。肌醇可用作维生素类药及降血脂药。促进肝及其它组织中的脂肪代谢。用于脂肪肝、高血脂症的辅助治疗。可以制成肌醇片，烟酸肌醇酯、脉通等药物。

3.浸泡水综合利用的经济效益分析：湿法玉米淀粉生产工艺均采用ＳＯ2溶液浸泡玉米，当浸泡水达到一定的酸度时，玉米中绝大部分植酸盐便溶解在浸泡水中。据试验，每吨玉米浸泡水（固含量7~9%）含20公斤植酸钙。若每天产生1200吨玉米浸泡水，则每年产生39.6万吨玉米浸泡水，可生产粗菲汀7920吨，进一步加工成精制菲汀6732（精制收率85%）吨，，年产值可增加3702.60万元（按吨价5500元计）。进一步生产植酸、肌醇，需增加主要设备有离子交换柱、真空浓缩罐、纯水装置、脱色罐、高压反应釜等。据文献报道，目前肌醇国内售价为12-18万元/吨，出口价为20-28万元/吨，按照10吨菲汀生产1吨肌醇可产生8583.30万元（肌醇价格按照15万元/吨，肌醇收率按85%计），其经济效益十分可观。

4.工艺路线及产品主要质量指标：工艺路线：玉米浆→过滤→中和→过滤→菲汀（膏状）→酸化→精制→水解→离心→肌醇溶液→浓缩、结晶→溶解→脱色→过滤→冷却→肌醇。

产品主要质量指标：白色粉末，含量98%以上，熔点224-227℃，沸点319℃ . 5.产品提取过程中的关键技术——肌醇纯化：肌醇纯化主要是除去其中的阴、阳离子和色素等杂质。可以采用离子交换或化学方法除杂。比较先进的除杂方法是采用离子交换法，但是对设备和操作的要求高一些。可以采用两柱法，即阴阳柱，也可以采用三柱法，即阴阳混三柱。阴离子树脂可以采用国产201×7型树脂，阳树脂可以采用国产001×7型树脂。实际生产中采用两柱法操作更容易一些。该方法的关键是树脂再生要彻底，另外就是水解液交换处理完之后树脂柱中的肌醇要冲洗干净。工艺优点是不使用化学药品，肌醇结晶性能好，产生的母液很少。

6.国内外研究及生产状况及其发展趋势：我国的肌醇生产已有近30年历史，生产厂家超百家，但生产技术却较落后。日本是世界肌醇生产大国，虽然日本米糠等资源有限，但生产工艺先进，日本国内有两大肌醇生产商PSUNO公司年生产能力360吨，SHIKISHMA公司年生产能力为110吨，其他较小的生产厂年生产能力一般在50-60吨。

目前我国肌醇的主要生产厂家仍在较低的技术水平上徘徊。以脱脂米糠计肌醇的得率为0.5%左右。日本脱脂米糠到肌醇的得率为1.5%左右，从菲汀到肌醇的得率为18%左右。与日本比较我国肌醇生产成本高，在国际市场上缺乏竞争力，大量宝贵的原料被浪费。

全球肌醇年需求量约 3500吨，美国、西欧、东南亚各国是世界上主要肌醇消费市场；消费结构为保健品、化妆品和医药品占 ，70%左右；饲料行业、食品行业占 20%左右；其他领域 10%.国内肌醇年消费量一百多吨，主要用于医药，近两年在饮料、奶制品、化妆品等行业也有所应用，但总体上说，国内目前还没有形成气候。随着肌醇新用途的开发，肌醇消费量还有继续增加的趋势：（1）肌醇减肥降脂健美食品及营养保健品由于没有污染及副作用而风靡国际市场；（2） 作为饲料添加剂，可大大提高鱼虾等的产量。养殖业特别是鱼虾养殖，对肌醇的潜在需求在不断提高，日本仅动物用肌醇每年在 100吨以上；（3）肌醇还是人类生存必需品，每人每天须通过医药、食品、饮料等来摄取补充一定量的肌醇。

参考文献：

[1] 尤新，玉米的综合利用及深加工，北京：中国轻工业出版社。 19-20.

[2] 淀粉与淀粉糖，粮食与油脂，1996（3）。

[3] 李亚文。肌醇低成本工艺的设计与试产。化学世界，1997（12）：661·63·